science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hoe de magnetische krachten van de zon gasdeeltjes rangschikken

De zonne-prominentie van 28 juni 2019, 7:58 uur, waargenomen door het Learmouth-observatorium, Australië. De bekendheid bereikt een hoogte van 90, 000 km boven het zonnelidmaat, overeenkomend met 7 diameters van de aarde, die wordt weergegeven als een blauwe stip. Krediet:NASA/SDO en de AIA, VOORAVOND, en HMI-wetenschappelijk team; aanpassingen:AIP

Zonneprotuberansen zweven boven de zichtbare zonneschijf als gigantische wolken, daar gehouden door een ondersteunend raamwerk van magnetische krachten, afkomstig uit lagen diep in de zon. De magnetische krachtlijnen worden bewogen door altijd aanwezige gasstromen - en wanneer het ondersteunende raamwerk beweegt, dat geldt ook voor de bekendheidswolk. Een onderzoeksteam van de Universiteit van Göttingen en de astrofysische instituten in Parijs, Potsdam en Locarno zagen hoe magnetische krachten een prominentie met 25 optilden, 000 kilometer - ongeveer twee aarddiameters - binnen tien minuten. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Het astrofysische tijdschrift .

Deze opwaartse kracht komt overeen met een snelheid van 42 kilometer per seconde, dat is ongeveer vier keer de snelheid van het geluid, op de voorgrond. Er traden oscillaties op met een periode van 22 seconden, waarbij positief geladen ijzerionen tot 70 procent sneller waren dan neutrale heliumatomen. De geladen ijzerionen moeten de beweging van het magnetische veld volgen, maar de ongeladen heliumatomen worden niet op dezelfde manier beïnvloed. In feite, de heliumatomen worden meegevoerd door de ionen, maar slechts gedeeltelijk omdat er niet genoeg botsingen zijn tussen de twee soorten deeltjes omdat de gasdruk te laag is.

Dergelijke omstandigheden - waar gedeeltelijk geïoniseerd gas bestaat met weinig botsingen - spelen een belangrijke rol in de astrofysica. Hun rol wordt niet alleen gedemonstreerd in zonneprotuberansen, maar ook in het volgende:de enorme gaswolken waaruit sterren en planeten ontstaan; het gas dat de uitgestrekte ruimte tussen de sterren vult; en in het gas tussen sterrenstelsels. Theoretische astrofysici hebben al omstandigheden gesimuleerd waarin twee vloeistoffen slechts zwak met elkaar interageren. "Sommige van de eerdere aannames die in modelberekeningen werden gebruikt, kunnen nu worden geverifieerd dankzij deze nieuwe metingen in onze resultaten, " zegt Dr. Eberhard Wiehr van het Instituut voor Astrofysica aan de Universiteit van Göttingen.

Het team voerde de waarnemingen uit bij de zonnetelescoop in Locarno, waar het slechts mogelijk is om twee emissielijnen tegelijk te meten. Nu plannen de wetenschappers uitgebreide observaties met de Franse telescoop op Tenerife, waar meerdere lijnen tegelijkertijd kunnen worden gemeten. In aanvulling, de lichtintensiteit voor deze telescoop wordt verviervoudigd, wat een zo korte belichtingstijd voor de lichtgevoelige camera's mogelijk maakt dat zelfs kortere oscillatieperioden meetbaar zullen zijn. "We kunnen dan nog grotere snelheidsverschillen vinden tussen de geladen ionen en de neutrale atomen, ", voegde Wiehr eraan toe.

Onderzoekers observeerden hoe magnetische krachten een prominentie met 25 optilden, 000 kilometer – ongeveer twee aarddiameters – binnen tien minuten. Krediet:NASA/SDO en de AIA, VOORAVOND, en HMI-wetenschappelijk team; aanpassingen:AIP